ARM处理器状态与模式下的寄存器详解

"本资源是关于北航嵌入式系统课程中的第3章，主题聚焦于ARM微处理器的体系结构，特别是ARM状态下的各种模式及其对应的寄存器配置。ARM处理器有31个通用寄存器和6个状态寄存器，共计37个寄存器。在不同模式下，如用户、系统、管理、中止、未定义、中断和快中断模式，寄存器的访问和用途有所不同。此外，还提到了ARM7体系结构的概述，包括处理器状态、处理器模式、内部寄存器、程序状态寄存器、异常处理、复位机制以及存储器和存储器映射I/O等内容。ARM公司是一个专注于RISC处理器设计的公司，通过授权其知识产权给合作伙伴来扩展其技术和市场覆盖。" ARM处理器的状态和模式是其体系结构的关键组成部分。ARM处理器有多种工作模式，包括用户模式（User）、系统模式（System）、管理模式（Supervisor）、中止模式（Abort）、未定义模式（Undefined）、中断模式（IRQ）和快中断模式（FIQ）。每种模式都有特定的寄存器配置，其中通用寄存器R0到R15在不同的模式下可以有不同的映射。例如，R13作为堆栈指针SP，在不同模式下会有相应的后缀（如R13_svc、R13_abt等），用于保存和恢复上下文。R14作为链接寄存器LR，存储子程序返回地址，而R15则是程序计数器PC，指示当前执行的指令地址。 程序状态寄存器（CPSR）和备用程序状态寄存器（SPSR）用于存储处理器状态信息，如标志位、中断禁止位等。在异常发生时，CPSR的内容会被复制到相应的SPSR中，以便在异常处理完成后恢复原状态。 ARM7TDMI是ARM处理器家族的一个成员，具有特定的模块和内部结构。处理器状态和模式的概念在ARM7TDMI中同样适用，这有助于处理异常、中断和其他系统事件。此外，存储器管理和I/O映射也是ARM体系结构的重要方面，它们允许处理器与外部设备进行交互。 ARM公司的商业模式是通过授权其知识产权（IP）给合作伙伴，使得其他公司能够根据ARM架构设计和生产具有自己特色的芯片。这种模式使得ARM技术广泛应用于消费电子、手机、PDA等多个领域，成为嵌入式系统领域的主导力量。